BỘ NÔNG NGHIỆP
VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
******

Số: 08/2002/QĐ-BNN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
********

Hà Nội, ngày 15 tháng 01 năm 2002

QUYẾT ĐỊNH

Về việc ban hành tiêu chuẩn ngành

BỘ TRƯỞNG BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

Căn cứ Nghị định số 73/CP ngày 01 tháng 11 năm 1995 của Chính phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và tổ chức bộ máy của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn;

Căn cứ Nghị định 86/CP ngày 08 tháng 12 năm 1995 của Chính phủ quy định phân công trách nhiệm quản lý Nhà nước về chất lượng hàng hoá;

Xét đề nghị của ông Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ và Chất lượng sản phẩm,

QUYẾT ĐỊNH:

Điều 1: Nay ban hành các tiêu chuẩn ngành sau:

1. 10TCN 490-2001: Máy nông lâm nghiệp và thuỷ lợi - Xác định mức công suất âm của nguồn phát ồn - Phương pháp đo so sánh tại hiện trường.

2. 10TCN 491-2001: Máy nông lâm nghiệp và thuỷ lợi - Đánh giá rung động của máy - Phương pháp đo trên các bộ phận không quay tại hiện trường.

Điều 2: Quyết định có hiệu lực sau 15 ngày kể từ ngày ký

Điều 3: Các ông Chánh Văn phòng, Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ và Chất lượng sản phẩm, Lãnh đạo các tổ chức, cá nhân có liên quan chịu trách nhiệm thi hành quyết định này./.

KT BỘ TRƯỞNG BỘ NÔNG NGHIỆP
VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

THỨ TRƯỞNG
(Đã ký)

Nguyễn Thiện Luân

TIÊU CHUẨN MÁY NÔNG LÂM NGHIỆP VÀ THỦY LỢI

XÁC ĐỊNH MỨC CÔNG SUẤT ÂM CỦA NGUỒN PHÁT ỒN - PHƯƠNG PHÁP ĐO SO SÁNH TẠI HIỆN TRƯỜNG 10TCN 490 – 2001
Agricultural, forestry and irrigation machines – Determination of sound power levels of noise source - Comparison method in situ Ban hành kèm theo Quyết định số 08/2002-QĐ-BNN-KHCN ngày 15 tháng 01 năm 2001

1. Phạm vi áp dụng

1.1 Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo so sánh, xác định mức công suất âm của đối tượng thử là máy và thiết bị phát ra tiếng ồn lắp đặt tĩnh tại hiện trường, gọi tắt là nguồn ồn thử. Tất cả các phép đo được tiến hành theo dải octa. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các nguồn ồn di động.

1.1.1 Độ không đảm bảo đo phụ thuộc vào môi trường thử nghiệm, được so sánh đánh giá bằng chỉ số mô tả phân bố âm thanh riêng phần. Cấp chính xác của phương pháp này có thể thoả mãn các phương pháp đo kỹ thuật hoặc phương pháp điều tra.

1.1.2 Mức công suất âm của nguồn ồn thử được tính từ các giá trị đo mức áp suất âm tại các điểm đo quy định đối với nguồn ồn thử và nguồn âm thanh mẫu tương ứng. Các phép tính toán đều được tiến hành ứng với các dải octa, từ đó xác định mức công suất âm theo đặc tính A.

1.2 Tiêu chuẩn này áp dụng cho các nguồn phát ra tiếng ồn dải tần rộng. Khi áp dụng cho các nguồn ồn dải tần hẹp hoặc âm sắc rời rạc, độ không đảm bảo đo có thể lớn hơn giá trị công bố trong tiêu chuẩn này.

1.3 Tiêu chuẩn này có thể áp dụng cho các môi trường thử bên ngoài phòng thí nghiệm, có ồn nền đủ thấp và mức áp suất âm tại vị trí micrôphôn chủ yếu phụ thuộc vào phản xạ từ các mặt phẳng bao quanh.

2. Tiêu chuẩn trích dẫn

ã ISO 3747: 2000 Âm học - Xác định mức công suất âm của nguồn phát ồn bằng áp suất âm - Phương pháp so sánh tại hiện trường .

ã TCVN 6775: 2001 (IEC 651: 1979 / Amd .1: 1993) Âm học - Máy đo mức âm.

ã TCVN 3151-79 Các phương pháp xác định các đặc tính ồn của máy.

3. Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các ký hiệu, thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1 áp suất âm p

Sự tăng giảm áp suất trên nền áp suất tĩnh khi xuất hiện âm thanh, biểu thị bằng Pa (N/m2).

Chú thích: Độ lớn của áp suất âm có thể biểu diễn bằng áp suất âm liên tục, áp suất âm cực đại hay áp suất âm hiệu dụng (giá trị trung bình bình phương trong khoảng thời gian hay không gian xác định).

3.2 Mức áp suất âm Lp

Mức áp suất âm là đại lượng được tính theo biểu thức:

trong đó: Lp - mức áp suất âm, dB;

p - áp suất âm trung bình bình phương, Pa;

p0 - áp suất âm đối chiếu (p0 = 2.10-5Pa).

3.3 Mức áp suất âm tương đương Lp eq, T

Mức áp suất âm của nguồn âm ổn định liên tục trong khoảng thời gian T có giá trị bằng trung bình bình phương mức áp suất âm thay đổi theo thời gian, tính theo công thức: =ằ

trong đó: Lp eq,T - mức áp suất âm trung bình trong khoảng thời gian T, dB;

Lp(t) - mức áp suất âm tức thời, dB;

Lpi - mức áp suất âm thứ i trong n mức cần lấy trung bình (i = 1, 2, ..., n), dB;

tổng của n mức áp suất âm, dB.

Chú thích:

Khi đo mức áp suất âm tại các dải octa sẽ xác định được mức áp suất âm octa tương ứng.

Mức áp suất âm tương đương Lp eq,T hiệu chỉnh theo đặc tính A (kí hiệu tương ứng là LpAeq,T), viết tắt là LpA được tính theo công thức LpA = 20lg(pA/p0), ở đó pA là giá trị áp suất âm trung bình bình phương đã hiệu chỉnh theo đặc tính A đọc trên máy đo ồn, Pa.

3.4 Octa

Dải tần số giới hạn bởi hai tần số mà tỷ số giữa tần số giới hạn trên và tần số giới hạn dưới bằng hai (21). Ví dụ: dải octa với tần số trung tâm 1kHz bao gồm các tần số từ 0,7071kHz đến 1,4142kHz.

Chú thích: Dải một phần ba octa (1/3 octa) là dải tần giới hạn bởi hai tần số giới hạn trên và giới hạn dưới mà tỷ số giữa chúng bằng 21/3 ằ 1,2599.

3.5 Tần số trung tâm

Tần số danh định của dải băng thông, có trị số bằng trung bình nhân (căn bậc hai của tích số) giữa các tần số danh định giới hạn trên và giới hạn dưới của băng thông đó.

3.6 Công suất âm PW

Mức năng lượng âm thanh truyền trong không khí trên một đơn vị thời gian, phát ra từ một nguồn xác định, biểu thị bằng W (Oát).

3.7 Mức công suất âm LW Mức công suất âm của nguồn ồn thử, được tính theo công thức: trong đó: LW - mức công suất âm, dB;

PW - công suất âm, W;

PW0 - công suất âm đối chiếu (PW0 = 10-12W).

3.8 Nguồn âm thanh mẫu

Nguồn phát ra âm thanh dải tần rộng ổn định và xác lập có mức công suất âm tương thích, phù hợp cho mục đích đo thử và được hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn thích hợp.

3.9 Vị trí hiệu chuẩn

Vị trí được xác định tuỳ thuộc mặt phẳng phản xạ âm, tại đó nguồn âm thanh mẫu được hiệu chuẩn (điều 4.5).

3.10 Hộp tham chiếu

Bề mặt ngoài giả thiết của hình hộp chữ nhật nhỏ nhất, chứa vừa đủ nguồn âm thanh và bị giới hạn bởi các mặt phẳng phản xạ.

3.11 Trường âm phản xạ

Phần trường âm trong buồng thử, trong đó có thể bỏ qua ảnh hưởng của âm thanh tới trực tiếp từ nguồn ồn thử.

3.12 Trường âm tự do

Trường âm thanh đồng nhất, đẳng hướng và không phản xạ. Trong thực tiễn là trường âm có mức độ phản xạ âm không đáng kể từ mọi phía trên toàn dải tần số quan tâm.

3.13 Khoảng cách đo dm

Khoảng cách gần nhất từ hộp tham chiếu đến vị trí micrôphôn trên bề mặt đo lường hình hộp, biểu thị bằng m (mét).

3.14 Bề mặt đo lường

Bề mặt giả thiết bao quanh nguồn phát ồn, trên đó bố trí các điểm đo mức áp suất âm.

3.15 Ồn nền

Tạp âm từ mọi nguồn khi đã loại bỏ nguồn ồn thử.

Chú thích: ồn nền có thể bao gồm các phân bố âm từ các nguồn âm thanh truyền trong không khí, qua rung động kết cấu và tạp âm điện trong thiết bị đo điện tử.

3.16 Dải tần số quan tâm

Trong trường hợp chung, dải tần số quan tâm bao gồm các dải octa với các tần số trung tâm từ 125Hz đến 8000Hz.

Chú thích: Nếu mở rộng hoặc thu hẹp dải tần số quan tâm để tối ưu các qui trình thử đối với các nguồn phát ồn nghiêng về dải tần số âm thanh cao (hoặc thấp), phải đảm bảo điều kiện cho môi trường thử nghiệm, nguồn âm thanh mẫu và cấp chính xác của thiết bị đo trên toàn dải mở rộng hoặc thu hẹp đó.

Trong khi xác định mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A (hoặc hiệu chỉnh theo tần số), cho phép bỏ qua các thành phần trong dải tần số không tham gia vào mức công suất âm theo đặc tính A.

3.17 Phương pháp so sánh

Phương pháp mà theo đó, mức công suất âm được tính bằng cách so sánh các giá trị đo được của mức áp suất âm từ nguồn ồn (đối tượng thử) với mức áp suất âm từ nguồn âm thanh mẫu có mức công suất âm phát ra đã biết trong cùng môi trường thử.

3.18 Độ dôi mức áp suất âm ở khoảng cách xác định D Lf

Hiệu số giữa đường cong phân bố âm của buồng âm và đường cong phân bố âm của trường âm tự do đối với nguồn âm thanh mẫu có chuẩn tham chiếu ở khoảng cách đo xác định, biểu thị bằng dB (tham khảo Phụ lục A).

3.19 Chỉ số định hướng DIi

Số chỉ sự vượt trội của áp suất âm về một hướng chủ đạo so với các hướng khác của nguồn âm thanh, tính theo biểu thức:

DIi = Lpi - Lpf

trong đó: Lpi - mức áp suất âm đo được theo hướng i trên bề mặt đo lường, dB;

Lpf - mức áp suất âm trung bình đo được ở cùng khoảng cách của bề mặt đo lường, dB.

4. Quy định chung

4.1 Phương pháp thử nghiệm

Phương pháp thử theo tiêu chuẩn này là đo so sánh công suất âm thanh phát ra của nguồn ồn (đối tượng thử) với nguồn âm thanh mẫu có mức công suất âm đã biết. Môi trường thử cần có tính phản xạ rõ rệt để loại trừ tính định hướng của nguồn ồn thử, không gây ảnh hưởng đáng kể lên kết quả đo và giảm độ không đảm bảo đo đến mức thấp nhất có thể.

Để đánh giá khách quan điều kiện đo thử nghiệm, chỉ cần xác định chỉ số độ dôi D Lf đối với môi trường thử là đủ (tham khảo Phụ lục A).

4.2 Độ chính xác

Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào giá trị của độ dôi D Lf. Mặt khác, chỉ số độ dôi D Lf phụ thuộc vào sự lựa chọn nguồn âm thanh mẫu và vị trí đặt micrôphôn. Do vậy, trong một số trường hợp có thể tăng độ chính xác đo từ cấp 3 (phương pháp điều tra) lên cấp 2 (phương pháp kỹ thuật) nhờ thay đổi vị trí đặt micrôphôn (tham khảo Phụ lục A).

4.3 Độ không đảm bảo đo

4.3.1 Mức công suất âm đơn trị của nguồn ồn thử xác định được theo các qui trình trong tiêu chuẩn này có thể sai khác so với giá trị thật một lượng không vượt quá độ không đảm bảo đo (KĐBĐ). Các yếu tố bất lợi của môi trường thử, kỹ thuật thực nghiệm và đặc tính định hướng của nguồn ồn thử có thể làm tăng độ KĐBĐ của kết quả xác định mức công suất âm.

4.3.2 Mức công suất âm của nguồn ồn thử và độ lệch chuẩn của giá trị đo ở dải octa được xác định phù hợp với các điều khoản trong tiêu chuẩn này ở các môi trường thử khác nhau có thể khác nhau. Nhìn chung, độ lệch chuẩn này phụ thuộc vào chỉ số độ dôi D Lf và không vượt quá giá trị mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A cho trong Bảng 1. Nếu không ước lượng được, độ lệch chuẩn mặc định của độ lặp lại SR là 4,0dB.

4.3.3 Các giá trị cho trong Bảng 1 là độ lệch chuẩn của độ lặp lại SR trong đó có tính đến độ KĐBĐ, nhưng không tính đến sự thay đổi của công suất âm phát ra do các thay đổi trong điều kiện vận hành như tốc độ quay, điện áp lưới hoặc điều kiện lắp đặt .v.v. (ISO 3747: 2000).

Bảng 1. Giá trị giới hạn trên ước lượng độ lệch chuẩn của độ lặp lại SR

mức công suất âm nguồn ồn thử hiệu chỉnh theo đặc tính A.

Chỉ số độ dôi D Lf

Giá trị giới hạn trên độ lệch chuẩn của độ lặp lại SR mức công suất âm nguồn ồn thử hiệu chỉnh theo đặc tính A

Cấp chính xác

D LfA > 7dB*

1,5dB

Cấp 2

D LfA < 7dB hoặc không xác định

4,0dB

Cấp 3

* Phải đáp ứng ở mọi vị trí của micrôphôn

Chú thích: Đối với các nguồn phát ồn dải tần hẹp, âm thanh rời rạc và các tổ hợp của chúng, độ lệch chuẩn cho trong Bảng 1 có thể có giá trị lớn hơn, không đạt được cấp chính xác kỹ thuật (cấp 2).

4.3.4 Độ KĐBĐ phụ thuộc vào độ lệch chuẩn của độ lặp lại đã cho trong Bảng 1, theo đó xác định sai số hệ thống với độ tin cậy mong muốn. Ví dụ: mức công suất âm của nguồn ồn thử với độ tin cậy 90% dự đoán nằm trong khoảng 1,645 SR; còn với độ tin cậy 95% - nằm trong khoảng 1,96 SR.

Chú thích: Khi SR vượt quá 2dB, có thể không áp dụng khoảng tin cậy.

4.3.5 Mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A của độ lặp lại được xác định với độ lệch chuẩn thay đổi theo giá trị chỉ số độ dôi D Lf cho trong Bảng 1 chủ yếu phụ thuộc vào các mức trong dải tần số từ 250Hz đến 4000Hz. Độ lệch chuẩn sẽ cao hơn nếu các tần số thấp hơn 500Hz có vai trò chủ đạo đối với mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A. Ngược lại, nếu các tần số chủ đạo cao hơn 2000Hz - khi đó nguồn ồn thử có tính định hướng cao hơn. Cả hai trường hợp trên nếu có các bề mặt hấp thụ âm mạnh gần các nguồn ồn thử (ví dụ: trần hấp thụ âm), độ KĐBĐ sẽ lớn hơn.

Chú thích: Nếu không sử dụng nguồn âm thanh mẫu ở các vị trí như đã được hiệu chuẩn sẽ làm tăng độ KĐBĐ ở các tần số thấp. Ví dụ: nguồn âm thanh mẫu được bố trí ở khoảng cách tương đối gần bề mặt phản xạ, khác với cách bố trí trong quá trình hiệu chuẩn.

4.4 Thiết bị đo

4.4.1 Thiết bị đo mức áp suất âm bao gồm thiết bị điện tử khuyếch đại - lọc - chỉ thị, micrôphôn, dây cáp và máy chuẩn phải thoả mãn các yêu cầu đối với thiết bị đo cấp 1 qui định trong TCVN 6775: 2001 và TCVN 3151 - 79.

4.4.2 Kiểm tra micrôphôn và hiệu chuẩn toàn bộ thiết bị đo ở một hoặc nhiều tần số trên toàn dải tần số quan tâm trong mỗi loạt đo bằng thiết bị hiệu chuẩn âm thanh.

4.4.3 Kiểm tra sự tương thích của máy chuẩn một lần trong năm và sự tương thích của thiết bị đo ít nhất hai năm một lần tại các phòng thí nghiệm có dẫn suất chuẩn.

Ghi giữ dữ liệu của lần kiểm tra sau cùng và khẳng định sự tương thích với các tiêu chuẩn liên quan.

4.5 Nguồn âm thanh mẫu

4.5.1 Nguồn âm thanh mẫu phải thoả mãn các đặc tính kỹ thuật sau:

Mức công suất âm trên toàn bộ dải tần số từ 50Hz đến 20000Hz tại mỗi dải 1/3 octa ở điều kiện làm việc xác lập, ổn định theo thời gian với độ lệch chuẩn không lớn hơn ± 1dB.

Phổ tần phải phủ ít nhất dải tần số trung tâm 1/3 octa từ 100 đến 10.000Hz. Mức công suất âm hiệu chỉnh ở điều kiện phòng vang hoặc phòng câm có nền phản xạ âm phải nằm trong khoảng 12dB và không sai khác 3dB đối với các dải 1/3 octa liền kề nhau.

Chỉ số định hướng lớn nhất của các dải 1/3 octa không lớn hơn +6dB.

Chú thích: Không có yêu cầu riêng biệt về mức công suất âm dải rộng đối với nguồn âm thanh mẫu.

4.5.2 Nguồn âm thanh mẫu có đặc tính kỹ thuật phù hợp phải được hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn thích hợp.

Chú thích: Kết quả hiệu chuẩn chỉ đúng khi vị trí của nguồn âm thanh mẫu ở cách xa tường, trực tiếp trên nền hay thẳng đứng bên trên nền ở khoảng cách quy định.

Chỉ sử dụng nguồn âm thanh mẫu ở các vị trí đặc thù khác nếu đã hiệu chuẩn ứng với các vị trí đó. Nếu không, sai số hệ thống sẽ xuất hiện ở các tần số thấp.

4.6 Điều kiện vận hành nguồn ồn thử

4.6.1 Đảm bảo điều kiện vận hành qui định trong mã số thử nghiệm liên quan cho đối tượng thử (kiểu máy hay thiết bị riêng biệt). Nếu không có mã số thử, vận hành nguồn ồn thử theo cách phổ thông. Chọn một hoặc một số các điều kiện vận hành sau đây cho đối tượng thử, nếu có thể:

Mức tải hoặc điều kiện vận hành qui định;

Mức tải danh định (nếu khác trường hợp trên);

Không tải;

Điều kiện vận hành ứng với mức phát ồn tối đa điển hình trong chế độ định mức;

Mức tải mô phỏng ở điều kiện xác định (phải vận hành một cách thận trọng);

Điều kiện vận hành với chu kì làm việc đặc trưng.

4.6.2 Phải ổn định và duy trì không đổi điều kiện vận hành trước khi tiến hành mỗi phép đo xác định mức công suất âm của nguồn ồn thử theo mỗi tổ hợp điều kiện vận hành đã chọn (ví dụ: mức đặt tải, tốc độ quay, nhiệt độ, v.v.).

4.6.3 Lựa chọn và đảm bảo kiểu vật liệu được chế biến hay kiểu dụng cụ được sử dụng trong thực tế sao cho các thông số vận hành phụ đặc trưng cho chế độ vận hành ít thay đổi nhất, nếu nguồn ồn thử phát ra phụ thuộc vào các thông số này. Phải công bố dụng cụ và vật liệu thử ứng với mã số thử cho nhóm nguồn ồn thử nhất định.

4.6.4 Đảm bảo các điều kiện vận hành phổ biến và điển hình nhất cho nhóm nguồn ồn thử nhất định có độ lặp lại cao. Phải công bố các điều kiện vận hành trong các mã số thử riêng biệt.

4.6.5 Nếu các điều kiện vận hành mô phỏng được sử dụng, chúng sẽ được chọn để đưa ra mức công suất âm điển hình ở điều kiện sử dụng chuẩn của nguồn ồn thử.

4.6.6 Kết quả đo từ một số điều kiện vận hành riêng biệt duy trì trong các khoảng thời gian xác định sẽ được liên hợp bằng phép trung bình năng lượng thành kết quả tổng hợp của cả quy trình vận hành, nếu thích hợp.

4.6.7 Điều kiện vận hành của nguồn ồn thử trong quá trình đo phải được mô tả đầy đủ trong báo cáo thử nghiệm.

4.7 Điều tra sơ bộ

4.7.1 Ồn nền

Tắt nguồn ồn (đối tượng thử), bằng trực giác nghe hay dùng máy đo mức ồn xác định vùng có thể có mức ồn cao. Bật riêng rẽ lần lượt nguồn ồn thử và nguồn âm thanh mẫu, đánh giá sơ bộ mức ồn trong các vùng có ồn nền và đưa ra kết luận về sự cần thiết phải quan tâm hay không đến chuẩn cứ ồn nền trong điều 5.3. Chọn các vùng không có vấn đề ồn nền để sử dụng sau này.

4.7.2 Đặc tính nguồn ồn thử

4.7.2.1 Đi vòng quanh nguồn ồn thử, bằng trực giác nghe, xem xét đánh giá. Xác định tâm hình học của một bộ phận có mức phát ồn nổi trội nhất làm tâm âm thanh của nguồn ồn, nếu có. Nếu không có bộ phận phát ồn nổi trội, loại trừ tất cả các bộ phận không phát ồn của đối tượng thử và coi tâm hình học của phần còn lại làm tâm âm thanh của nguồn ồn.

4.7.2.2 Đo áp suất âm ở khoảng cách 1m từ hộp tham chiếu, ở độ cao H = 1,5m trên mặt sàn. Nếu nguồn ồn thử phát xạ định hướng về phía trước, chọn chiều cao H sao cho các vị trí của micrôphôn thoáng và hướng thẳng về tâm âm thanh của nguồn ồn thử. Nếu mức áp suất âm dọc theo vùng bao này biến đổi ít hơn 4dB, nguồn ồn thử được xem như là không định hướng (đều theo mọi hướng). Nếu biến đổi lớn hơn 4dB - có định hướng.

4.8 Vị trí của nguồn âm thanh mẫu

4.8.1 Một vị trí

4.8.1.1 Thông thường cần một nguồn âm thanh mẫu là đủ. Vị trí của nguồn âm thanh mẫu càng gần tâm âm thanh của nguồn ồn thử càng tốt, ngoại trừ vị trí khác có thể mô phỏng được biểu đồ của nguồn phát ồn một cách rõ rệt và tốt hơn. Đặt nguồn âm thanh mẫu lên trên nguồn ồn thử, nếu có thể. Nếu không, chọn một vị trí dọc theo sườn nguồn ồn có độ cao thích hợp mô phỏng tốt nhất hình dạng biểu đồ của nguồn phát ồn. Các vị trí đo phải cách xa mặt bên của hộp tham chiếu một khoảng không nhỏ hơn 0,5m (trừ khi nguồn âm thanh mẫu đã được hiệu chuẩn tại các vị trí dự định đo gần hơn). Đối với nguồn phát ồn không định hướng, phải đảm bảo độ cao thích hợp để nguồn âm thanh mẫu có thể phát về mọi hướng.

4.8.1.2 Trong môi trường thử có tính vang rõ rệt, nguồn âm thanh mẫu có thể được đặt tại các vị trí hiệu chuẩn hay tại các vị trí khác. Nếu tại đó, độ KĐBĐ tăng đối với các tần số thấp, xem điều 4.3.

Chú thích: Các hướng dẫn tiếp theo cho trong Phụ lục B.

4.8.2 Nhiều vị trí

Đối với nguồn ồn thử là nguồn âm thanh dải tần rộng hay có hơn hai nguồn âm thanh có tần số cách biệt rõ ràng, phải sử dụng nhiều vị trí nguồn âm thanh mẫu. Số lượng nguồn âm thanh mẫu phụ thuộc vào tỷ số a/dm (ở đó a là kích thước của nguồn ồn thử lớn nhất và dm là khoảng cách đo) như sau:

Nếu a/dm lớn hơn 1 và nếu nguồn ồn thử phát xạ đều theo mọi hướng, sử dụng vài nguồn âm thanh mẫu độc lập cách nhau một khoảng d bằng nhau dọc sườn bên nguồn ồn thử;

Nếu a/dm lớn hơn 1 và nếu nguồn ồn thử có các vùng phát xạ âm xác định rõ rệt, sử dụng một vị trí nguồn âm thanh mẫu cho mỗi vùng âm;

Nếu a/dm nhỏ hơn 1 và nếu nguồn ồn thử phát xạ đều theo mọi hướng nhưng không thể sử dụng một vị trí nguồn âm thanh mẫu đặt trên nóc máy, phải sử dụng bốn vị trí nguồn âm thanh mẫu dọc theo sườn bên.

5. Quy trình đo

5.1 Chọn vị trí micrôphôn

5.1.1 Yêu cầu chung

Bước một, bố trí các micrôphôn đối diện các sườn bên nguồn ồn thử nghiệm để có độ lan truyền đồng đều cho toàn bộ các vùng âm (ví dụ: đối với mỗi vị trí micrôphôn trong vùng có tầm nhìn cũng như mọi vùng âm bị chắn tầm nhìn). Tránh các vị trí mà ở đó chỉ có một phần của nguồn ồn thử phát xạ tới.

Bước hai, sử dụng ba hoặc bốn vị trí micrôphôn phân bố đều nhau xung quanh nguồn ồn thử, nếu có thể. Định hướng các micrôphôn tương tự nhau cho các phép đo tiến hành với nguồn âm thanh mẫu và nguồn ồn thử. Chọn khoảng cách đo dm đủ lớn, cách xa các mặt bao của phòng thử ít nhất 0,5m để vị trí micrôphôn nằm trong vùng mà môi trường thử có đủ điều kiện thoả mãn độ KĐBĐ theo phương pháp kỹ thuật, ứng với độ lệch chuẩn SR Ê 1,5dB (tham khảo Phụ lục A).

Chú thích: Nếu phòng thử đủ lớn, sử dụng bốn vị trí micrôphôn trên các mặt bên của hộp mẫu. Khoảng cách giữa các vị trí micrôphôn phải không nhỏ hơn 2m.

Nếu trần cao hấp thụ âm và các tần số chủ đạo cao hơn 2000Hz, chọn ít nhất hai vị trí micrôphôn đủ cao và gần nguồn ồn thử sao cho không mâu thuẫn với các yêu cầu liên quan.

5.1.2 Phân vùng

Mục đích phân vùng là đánh giá sự tương đồng giữa hình dáng các biểu đồ phát xạ của nguồn ồn thử với nguồn âm thanh mẫu trong mặt phẳng nằm ngang khi có nguồn ồn thử vận hành. Sử dụng cách phân vùng theo Bảng 3.

Bảng 3. Phân vùng hiệu quả ước lượng công suất âm

Phát xạ trực tiếp (không có màn chắn)

Khoảng cách tương đối đến micrôphôn r

Hiệu quả ước lượng công suất âm

Ghi chú vùng

Nguồn ồn thử T

Nguồn âm thanh mẫu M

Có

Không

______

Ước lượng quá cao

+ +

Không

Có

______

Ước lượng quá thấp

- -

Có

Có

rT < rM

Ước lượng cao

+

Có

Có

rT > rM

Ước lượng thấp

-

Có

Có

rT ằ rM

(trong khoảng 10%)

Ước lượng cao hoặc thấp không nhiều

+/-

Không

Không

______

Ước lượng hoặc quá cao hoặc quá thấp

+ +/- -

Chú thích: Trừ khi phòng thử có tính phản xạ âm cao (các tường bên hoặc trần không được xử lý âm, không có vật cản lớn hấp thụ âm) không có vị trí micrôphôn nào nằm trong vùng + +/- - .

rT và rM là khoảng cách từ micrôphôn đến nguồn ồn thử và đến nguồn âm thanh mẫu.

5.1.3 Vị trí micrôphôn

Sử dụng bảng phân vùng trong điều 5.1.2 và kết hợp với các yêu cầu chung trong 5.1.1 chọn vị trí micrôphôn như sau:

a. Nguồn ồn thử có đặc tính phát xạ đều theo mọi hướng và nguồn âm thanh mẫu nằm trên đối tượng thử (nguồn ồn): Chọn một vị trí micrôphôn ở bên mỗi sườn tự do của nguồn ồn thử vì tất cả các vùng là + hoặc +/- .

b. Các trường hợp còn lại:

Tìm các vị trí micrôphôn thoả mãn vùng +/- . Nếu không tìm được các vị trí theo yêu cầu, cho phép chọn một vị trí micrôphôn nằm trong vùng +, một vị trí nằm trong vùng +/- và một hoặc hai vị trí nằm trong vùng - .

5.2 Tiến hành đo

5.2.1 Chỉ tiến hành đo thử khi đảm bảo đầy đủ các điều kiện quy định trong điều 4 và sau khi đã bố trí hợp lý nguồn âm thanh mẫu và vị trí micrôphôn (tham khảo Phụ lục B).

5.2.2 Đo xác định mức áp suất âm trung bình theo thời gian đối với nguồn ồn thử, nguồn ồn nền và nguồn âm thanh mẫu cho mỗi dải octa quan tâm (từ 125Hz đến 8000Hz). Ghi chép đầy đủ các dữ liệu cần thiết sau:

Mức áp suất âm L'pi(T) trong quá trình vận hành đã định (điều 4.6) của nguồn ồn thử đo được ở vị trí micrôphôn thứ i = 1, 2, ..., n.

Mức áp suất âm L'pi(N) của mức ồn nền đo được ở vị trí micrôphôn thứ i = 1, 2, ..., n.

Mức áp suất âm L'pi(M) của nguồn âm thanh mẫu đo được ở vị trí micrôphôn thứ i = 1, 2, ..., n.

Chú thích: Khi đo nguồn âm thanh mẫu, sử dụng thời gian tích phân (thời gian đo) T lớn hơn 30s. Nếu nguồn âm thanh mẫu có phổ dải rộng và vượt trội ở các tần số trên 250Hz, khi đó sử dụng T bằng 10s.

Thông thường nguồn ồn thử không ổn định, do vậy cần chọn thời gian tích phân lớn hơn, ví dụ: chứa ít nhất một chu kỳ điển hình của nguồn ồn thử.

5.2.3 Thông tin cần ghi chép

Ghi chép các thông tin sau, nếu áp dụng:

a) Nguồn ồn thử

Mô tả nguồn ồn thử nghiệm (bao gồm cả các kích thước);

Điều kiện vận hành (theo mã số thử, nếu có);

Điều kiện lắp đặt (theo mã số thử, nếu có).

b) Nguồn âm thanh mẫu

Công bố sự phù hợp với tiêu chuẩn trích dẫn;

Công bố các giá trị mức công suất âm hiệu chuẩn LW(M).

c) Môi trường âm học

Mô tả môi trường âm thử nghiệm;

Xử lý tường, trần hay nền;

Sơ đồ chỉ rõ vị trí của nguồn âm và các đồ vật trong phòng.

d) Thiết bị đo

Thiết bị dùng để đo bao gồm: tên, kiểu, số loạt và nhà chế tạo;

Ngày và nơi hiệu chuẩn máy chuẩn và các thiết bị âm học khác;

Tên, kiểu, số loạt và nhà chế tạo nguồn âm thanh mẫu được sử dụng như thiết bị âm học.

e) Dữ liệu âm học

Vị trí micrôphôn và nguồn ồn thử (kèm sơ đồ bố trí, nếu cần thiết);

Vị trí nguồn âm thanh mẫu.

5.3 Hiệu chỉnh ồn nền

5.3.1 ứng với mỗi dải octa cần thiết phải hiệu chỉnh các mức áp suất âm L'pi đo được đối với ồn nền nếu L'pi(N) thấp hơn các mức này từ 6dB đến 15dB. Giá trị được hiệu chỉnh tính theo biểu thức:

Nếu D L = L'pi - L'pi(N) ³ 6dB thì phép đo phù hợp tiêu chuẩn này. Thậm chí nếu phép đo không có hiệu lực đối với dải tần số đơn, nó vẫn đúng đối với giá trị hiệu chỉnh theo đặc tính A, miễn là D LA lớn hơn 6dB, ở đó D LA = L'piAi - L'piAi(N).

Chú thích: Không làm hiệu chỉnh nếu D L lớn hơn 15dB.

5.3.2 Nếu chuẩn cứ 6dB không được thoả mãn, cấp chính xác của kết quả đo bị giảm và có thể không đạt cấp chính xác kỹ thuật (cấp 2). Cấp chính xác điều tra (cấp 3) được duy trì nếu 3dB Ê D L < 6dB. Phần hiệu chỉnh tối đa có thể áp dụng cho các phép đo này là 1,3dB.

5.3.3 Các dữ liệu hiệu chỉnh kết quả đo và ồn nền phải được báo cáo rõ ràng bằng văn bản, bảng số hoặc đồ thị.

6. Tính mức công suất âm

6.1 Một vị trí nguồn âm thanh mẫu

Cho mỗi dải octa, tính mức công suất âm LW theo biểu thức: trong đó, cho mỗi dải octa:

LW - mức công suất âm, dB;

n - số vị trí micrôphôn;

LW(M) - mức công suất âm của nguồn âm thanh mẫu từ đặc tính hiệu chuẩn;

D Lpi = Lpi(T) - Lpi(M);

Lpi(T) - mức công suất âm của nguồn ồn thử ở vị trí thứ i của micrôphôn, đã hiệu chỉnh đối với ồn nền (i = 1, 2, ..., n);

Lpi(M) - mức công suất âm của nguồn âm thanh mẫu ở vị trí thứ i của micrôphôn, đã hiệu chỉnh đối với ồn nền (i = 1, 2, ..., n).

6.2 Nhiều vị trí nguồn âm thanh mẫu

Khi sử dụng nhiều vị trí nguồn âm thanh mẫu, mức công suất âm LW cho mỗi dải octa tính theo biểu thức: trong đó: LWj(M) - mức công suất âm của nguồn âm thanh mẫu, dB;

D Lpij = Lpi(T) – Lpij(M);

i - vị trí thứ i của micrôphôn (i = 1, 2, ..., n)

j - vị trí thứ j của nguồn âm thanh mẫu (j = 1, 2, ..., m);

n - số vị trí micrôphôn;

m - số vị trí nguồn âm thanh mẫu.

6.3 Mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A

Giá trị hiệu chỉnh theo đặc tính A được tính theo công thức:

trong đó: LWA - mức công suất âm hiệu chỉnh theo đặc tính A, dB;

LWk - mức công suất âm dải octa k, dB;

Ak - hằng số hiệu chỉnh theo đặc tính A của tần số trung tâm của dải octa k.

Hằng số hiệu chỉnh cho trong Bảng 4.

Bảng 4. Hằng số hiệu chỉnh

Tần số, Hz

Hằng số hiệu chỉnh Ak

125

250

500

1000

2000

4000

8000

-16,1

-8,6

-3,2

0

1,.2

1,0

-1,1

6.4 Ước lượng độ không đảm bảo đo

Nếu D Lf lớn hơn hoặc bằng 7dB, độ KĐBĐ tương ứng với phương pháp đo kỹ thuật. Trong các trường hợp khác nên cố gắng cải thiện D Lf (tham khảo Phụ lục A). Độ KĐBĐ dưới dạng độ lệch chuẩn của độ lặp lại cho trong Bảng 1.

7. Báo cáo kết quả

Biên bản báo cáo phải bao gồm (tham khảo Phụ lục C):

Tên và địa chỉ của người (tổ chức) thực hiện đo thử nghiệm;

Số nhận dạng của biên bản thử nghiệm;

Tên và địa chỉ của người (tổ chức) yêu cầu thử nghiệm;

Báo cáo các hạng mục đo trong điều 5.2.3;

Mức áp suất âm tại tất cả các vị trí micrôphôn đối với nguồn ồn thử và nguồn âm thanh mẫu đã hiệu chỉnh theo đặc tính A (nếu yêu cầu, cả dưới dạng các dải octa);

Mức công suất âm được tính theo dB, hiệu chỉnh theo đặc tính A dưới dạng các dải octa, làm tròn về trị số gần nhất, tính bằng dB (so với P0 = 10-12W);

D Lf và độ KĐBĐ theo Bảng 1;

Ngày thực hiện đo thử;

Thông tin về ồn nền, mỗi loại nếu có (xem điều 5.3).

Công bố tình trạng và sự phù hợp của các mức công suất âm đo được với các yêu cầu của tiêu chuẩn này./.

Phụ lục A

(quy định)

Đánh giá độ dôi D Lf và độ không đảm bảo đo

A.1 Xác định độ không đảm bảo đo

Độ KĐBĐ được xác định theo trình tự trong lưu đồ Hình A.1 dưới đây

A.2 Xác định độ dôi D Lf

Chọn vị trí thuận lợi của nguồn âm thanh mẫu lân cận nguồn ồn thử. Thay đổi khoảng cách đo r, đo mức áp suất âm Lpr do nguồn âm thanh mẫu phát ra theo hướng đo không có vật cản. Độ dôi D Lf của mức công suất âm được xác định theo công thức:

(A.1)

trong đó: D Lf - độ dôi mức công suất âm, dB;

LW(M) - mức công suất âm của nguồn âm thanh mẫu, dB;

Lpr - mức áp suất âm đo được tại khoảng cách r từ nguồn âm thanh mẫu, dB;

r - khoảng cách giữa nguồn âm thanh mẫu và micrôphôn, m;

r0 = 1m.

Chú thích:

Khi mức áp suất âm được hiệu chỉnh theo đặc tính A, kí hiệu chỉ số độ dôi sẽ là D LfA.

Khi phổ tần số của nguồn âm thanh mẫu tương tự như nguồn ồn thử, thì đường cong suy giảm âm thanh liên quan đến các mức hiệu chỉnh theo đặc tính A. Nếu không, đo theo dải tần số và các mức hiệu chỉnh theo đặc tính A của đường cong suy giảm âm thanh và tính theo phổ của nguồn ồn thử.

Khi phổ tần số của nguồn ồn thử và nguồn âm thanh mẫu khác nhau nhưng phổ của nguồn ồn thử có đặc tính dải tần rộng với giá trị cực đại nằm trong khoảng 500Hz -1000Hz thì sau khi hiệu chỉnh theo đặc tính A có thể sử dụng đường cong suy giảm của dải octa 1000Hz.

Sử dụng đường cong phân bố âm thanh D Lf(r) để xác định khoảng cách d cần thiết giữa micrôphôn và hộp tham chiếu với D Lf ³ 7dB. Nếu không xác định được đường cong phân bố âm thanh theo phương pháp mô tả trên, hãy sử dụng biểu thức A.1 để xác định D Lf tại vị trí micrôphôn đã chọn.

Nếu không có vị trí nào của micrôphôn thoả mãn điều kiện D Lf(r) ³ 7dB thì môi trường thử nói chung không thoả mãn các yêu cầu của phương pháp kỹ thuật theo tiêu chuẩn này cho bất kỳ nguồn ồn thử nào./.

Phụ lục B

(tham khảo)

Hướng dẫn bố trí nguồn âm thanh mẫu và micrôphôn

khi sử dụng một vị trí nguồn âm thanh mẫu

B.1 Khái quát chung

Các vị trí mong muốn của nguồn âm thanh mẫu và micrôphôn liên quan đến nguồn ồn thử phụ thuộc vào kiểu, hình dáng biểu đồ phát xạ của nguồn ồn thử. Tuỳ thuộc nguồn ồn thử phát xạ không định hướng (đều theo mọi hướng), hay định hướng chủ yếu theo một hoặc một số hướng theo phương nằm ngang, có thể xác định bằng cách chuyển dịch máy đo mức âm xung quanh cách các mặt bên nguồn ồn thử 1m ở độ cao cách nền 1,2m. Nếu sự thay đổi mức áp suất âm đo được nhỏ hơn 4dB, có thể xem nguồn ồn thử có đặc tính phát xạ không định hướng.

Nếu sự thay đổi của mức áp suất âm đo được lớn hơn hoặc bằng 4dB, các hướng theo phương nằm ngang có mức phát ồn vượt trội đó phải được xác định.

B.2 Gợi ý 1

Bố trí nguồn âm thanh mẫu ở vị trí sao cho hình dáng biểu đồ phát xạ của nó khi có nguồn ồn thử vận hành và hình dáng biểu đồ phát xạ của nguồn ồn thử tương tự nhau.

Đối với nguồn ồn thử phát xạ không định hướng trong không gian, bố trí nguồn âm thanh mẫu bên trên nguồn ồn thử là đặc biệt thuận lợi (Hình B.1).

Đối với nguồn ồn thử phát xạ chủ yếu theo hướng xác định có phương ngang trong không gian, bố trí nguồn âm thanh mẫu bên cạnh về hướng phát xạ của nguồn ồn thử là thuận lợi (Hình B.2).

B.3 Gợi ý 2

Khi nguồn ồn thử có nguồn âm chủ đạo và biết được vị trí của nó, nên đặt nguồn âm thanh mẫu:

Gần nguồn ồn thử đến mức có thể;

Bên trên nguồn ồn thử nếu nguồn âm chủ đạo không định hướng (Hình B.3).

Đặt nguồn âm thanh mẫu bên cạnh nguồn ồn thử về phía có phát xạ âm chủ đạo, nếu việc bố trí bên trên nguồn ồn thử là không khả thi (Hình B.4).

B.4 Gợi ý 3

Đối với vị trí nguồn âm thanh mẫu đặt bên cạnh nguồn ồn thử, nhưng bị chắn bởi nguồn ồn thử và nguồn ồn thử phát xạ về phía vùng bị chắn, nên đặt một vị trí micrôphôn trong vùng bị chắn (Hình B.5).

B.5 Gợi ý 4

Không nên đặt micrôphôn gần mặt phẳng thẳng đứng chứa nguồn âm thanh mẫu hoặc vị trí có nguồn âm chủ đạo của nguồn ồn thử.

Nếu không tồn tại nguồn âm chủ đạo (ví dụ: nguồn âm thanh phân bố trên mặt khối lớn của nguồn ồn thử) hoặc không thể nhận dạng cho các ứng dụng đã gợi ý ở trên, trọng tâm của nguồn ồn sẽ được xem là vị trí nguồn âm chủ đạo của nguồn ồn thử.

Chuẩn cứ được khuyến cáo để chấp nhận vị trí micrôphôn là: trong đó:

r - khoảng cách từ vị trí đặt micrôphôn đến nguồn âm thanh mẫu, m;

d - khoảng cách từ micrôphôn đến vị trí nguồn âm thanh chủ đạo (Hình B.6), m./.

Phụ lục C

(tham khảo)

Tên Cơ sở thực hiện đo thử nghiệm

...............................................

Địa chỉ:..................................

Tel..................Fax..................

Mẫu Biên bản Đo thử nghiệm

Số..............

1. Khách hàng :

Tên: ........................................................................................

Địa chỉ: ...................................................................................

Điện thoại:................................ Fax: ......................................

2. Đối tượng đo thử nghiệm :

2.1 Tên/mã hiệu: ....................... Kiểu: ............... Nơi sản xuất: ................ Năm: ...............

2.2 Đặc trưng kỹ thuật chính:

Công suất định mức: ............................. kW/ kVA / kVar

Tốc độ quay định mức: ......................... min-1

Vật liệu hay dụng cụ được sử dụng: ....................................

Kích thước chính (dài x rộng x cao): ...................................

Các thông số khác: ...............................................................

2.3 Tiêu chuẩn/Phương pháp áp dụng:..........................................................

3. Chế độ đo thử nghiệm:

Trong nhà ă Ngoài trời ă

4. Điều kiện đo thử nghiệm

4.1 Địa điểm :.......................................................................................

4.2 Thời gian : Từ ...................................đến.............

4.3 Môi trường: Nhiệt độ........0C Độ ẩm...... %RH áp suất khí quyển......Pa

Các thông số đặc trưng âm học (trường âm phản xạ hoặc phòng câm có nền phản xạ .v.v.)

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

4.4 Điều kiện vận hành thử nghiệm: .......................................................................

4.5 Sơ đồ bố trí nguồn ồn thử nghiệm và các thiết bị khác

4.6 Sơ đồ bố trí micrôphôn và bảng giá trị mức công suất âm hiệu chuẩn LW(M), dB (nếu áp dụng).

5. Phương tiện đo thử nghiệm

Số TTTần số, Hz

Sai số/ Độ KĐBĐ

Nơi chế tạo

Ngày hết hạn hiệu chuẩn

1

Thiết bị đo

2

Nguồn âm thanh mẫu

. . .

6. Kết quả đo thử nghiệm

6.1 Bảng số liệu (ứng với độ tin cậy 95% và bậc tự do k= n-1) hiệu chỉnh theo đặc tínhA.

Vị trí đo thử

Kết quả đo, dB

Sai số / độ KĐBĐ, dB

Mức áp suất âm của nguồn ồn thử Lp(T)

Mức áp suất âm của nguồn âm mẫu Lp(M)

Nền ồn Lp(N)

Độ dôi D Lf

Mức công suất âm của nguồn ồn thử LW

Mức áp suất âm của nguồn âm mẫu

Mức công suất âm của nguồn ồn thử

1

2

. . .

Chú thích: Chỉ rõ chế độ đo dải tần rộng, octa hay 1/3 octa phù hợp yêu cầu đo thử.

6.2 Ghi chú...................................................................................................

7. Người đo thử nghiệm và tính toán kết quả:...........................................

8. Kết luận/ nhận xét..............................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

Tiêu chuẩn Máy nông lâm nghiệp và thuỷ lợi

Đánh giá rung động của máy - phương pháp đo trên

các bộ phận không quay tại hiện trường

10tcn 491 - 2001

Agricultural, forestry and irrigation machines - Evaluation of machine vibration - Measurement on non-rotating parts in situ

Ban hành kèm theo Quyết định số /2001-QĐ-BNN-KHCN

ngày tháng năm 2001

1. Phạm vi áp dụng

1.1 Tiêu chuẩn này quy định điều kiện lắp đặt, vận hành thiết bị đo, hướng dẫn cách đo và đánh giá rung động của máy hoàn chỉnh (như máy bơm, quạt, tuốc bin khí, tuốc bin hơi nước v.v.) có công suất đến 50MW và tốc độ quay từ 120 đến 15000 min-1 (vòng/phút) bằng phương pháp đo trên các bộ phận không quay và trên các bộ phận không chuyển động lắc (chuyển động qua lại) tại hiện trường.

1.2 Tiêu chuẩn này đưa ra các chuẩn cứ đánh giá rung động cho mục đích giám sát, vận hành, thử nghiệm và nghiệm thu được biểu diễn thông qua độ lớn và sự thay đổi theo thời gian của các đại lượng đo rung động. Đo và đánh giá rung động theo các chuẩn cứ rung động nhằm đảm bảo vận hành máy dài hạn, tin cậy và an toàn, giảm thiểu các ảnh hưởng xấu đến các thiết bị liên quan.

1.3 Các chuẩn cứ đánh giá rung động chỉ liên quan đến rung động phát sinh bởi bản thân máy thử mà không tính đến các rung động truyền từ bên ngoài vào.

1.4 Tiêu chuẩn này không áp dụng cho máy nén khí trục vít, bơm và máy nén khí pít tông, bơm động cơ điện chìm, động cơ gió...

2. Tiêu chuẩn trích dẫn

ã ISO 10816 - 1: 1995 Rung cơ học - Đánh giá rung động của máy bằng cách đo trên các bộ phận không quay.

Phần 1: Hướng dẫn chung.

ã ISO 10816 - 3: 2000 Rung cơ học - Đánh giá rung động của máy bằng cách đo trên các bộ phận không quay.

Phần 3: Máy công nghiệp có công suất trên 15kW và vận tốc quay từ 120 đến 15000 min-1 tại hiện trường.

ã TCVN 6372: 1998 Rung cơ học của máy quay và máy chuyển động tịnh tiến - Yêu cầu cho thiết bị đo cường độ rung.

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1 Thiết bị đo

Hợp bộ bao gồm đầu đo, thiết bị điện tử khuyếch đại-hiệu chỉnh đáp tuyến tần số và chỉ thị giá trị đại lượng đo rung động dải tần rộng.

3.2 Đầu đo

Phần tử cảm biến, chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Ví dụ: chuyển đổi gia tốc, vận tốc hay độ chuyển dịch rung động thành tín hiệu điện tỷ lệ với tín hiệu đầu vào.

3.3 Đại lượng đo

Các đại lượng đo rung động bao gồm:

Độ chuyển dịch, biểu thị bằng m m;

Vận tốc rung, biểu thị bằng mm/s;

Gia tốc rung, biểu thị bằng m/s2.

Chú thích: Giá trị hiệu dụng của vận tốc rung thường được sử dụng khi đánh giá rung động dải tần rộng của máy quay, vì nó liên quan mật thiết với năng lượng rung động.

Các đại lượng đo khác như độ chuyển dịch, gia tốc rung với các giá trị "đỉnh" thay vì giá trị hiệu dụng cũng được xem xét sử dụng trong các trường hợp cụ thể.

3.4 Dải tần số đo

Dải tần số có độ rộng tương thích bao trùm phổ tần số rung động của máy thử.

3.5 Độ lớn rung động

Kết quả đo các đại lượng rung động (điều 3.3) bằng thiết bị đo phù hợp với điều 3.1 tại vị trí và hướng đo xác định, gọi tắt là độ rung động.

3.6 Chỉ số rung động khắc nghiệt

Độ rung động lớn nhất dải tần rộng đọc được từ các vị trí đo khác nhau theo hai hay ba hướng tại giá đỡ máy và điều kiện đo nhất định.

3.7 Vị trí đo

Vị trí đặt đầu đo có phương và hướng xác định trên gối ổ lăn, trụ đỡ ổ lăn, hay các phần tử kết cấu khác, đảm bảo phản ánh trung thực lực động học và mô tả toàn dải rung động của máy.

3.8 Thử nghiệm tại hiện trường

Phép thử nghiệm được tiến hành tại nơi lắp đặt và làm việc của máy.

3.9 Chiều cao tâm trục

Chiều cao tâm trục H của máy là khoảng cách đo được giữa tâm trục động lực và mặt phẳng đế của máy đối với sản phẩm hoàn chỉnh (Hình 1).

3.10 Cảnh báo

Hiệu lệnh được đưa ra khi "chỉ số rung động khắc nghiệt" đạt tới giá trị xác định hoặc xuất hiện sự thay đổi đủ lớn, tại đó cần thiết có hành động cứu chữa.

3.11 Ngắt an toàn

Hành động tức thời can thiệp vào hệ điều hành máy nhằm làm giảm rung động hay dừng máy khi "chỉ số rung động khắc nghiệt" của máy đạt giá trị mà vượt qua nó nếu tiếp tục vận hành máy sẽ có thể gây sự cố hỏng hóc.

4. Phân loại máy

Trong tiêu chuẩn này (xem Phụ lục A), "rung động khắc nghiệt" được phân loại theo:

Kiểu máy;

Cỡ công suất hay chiều cao tâm trục;

Độ linh hoạt của hệ thống giá đỡ.

4.1 Phân loại theo kiểu máy, cỡ công suất hay chiều cao tâm trục

Năm nhóm máy khác nhau có các yêu cầu khác biệt đáng kể trong thiết kế về kiểu, kết cấu giá đỡ và gối đỡ ổ trượt, chiều cao H của tâm trục .v.v. trình bày trong Bảng 1 có thể có vị trí trục thẳng đứng, nằm ngang hay nằm nghiêng và được lắp đặt trên giá đỡ đàn hồi hay cứng vững.

Bảng 1 - Phân loại máy theo kiểu máy, cỡ công suất hay chiều cao tâm trục

Nhóm máy

Mô tả

Đặc điểm

Nhóm 1

Động cơ điện công suất đến và bằng 15kW có chiều cao tâm trục nhỏ hơn 160mm.

Máy hoạt động hoàn chỉnh ở chế độ vận hành danh định tổ hợp từ động cơ và máy công tác riêng rẽ.

Nhóm 2

Máy có công suất từ trên 15kW đến và bằng 300kW, động cơ điện có chiều cao tâm trục H lớn hơn hoặc bằng 160mm và nhỏ hơn 315mm.

Các máy này có ổ lăn và vận tốc làm việc trên 600 min-1.

Nhóm 3

Máy có công suất lớn hơn 300kW, máy điện có chiều cao tâm trục H không nhỏ hơn 315mm.

Các máy này thông thường có ổ trượt. Dải tốc độ làm việc tương đối rộng, từ 120 đến 15000 min-1.

Nhóm 4

Máy bơm nhiều tầng với máy động lực riêng rẽ (li tâm, hỗn lưu, hướng trục) công suất trên 15kW.

Máy nhóm này có thể có ổ trượt hoặc ổ lăn.

Nhóm 5

Máy bơm nhiều tầng tổ hợp với máy động lực (li tâm, hỗn lưu, hướng trục) công suất trên 15kW.

Máy nhóm này hầu hết có ổ trượt hoặc ổ lăn.

Chú thích: Chiều cao tâm trục của máy không có chân đế hoặc máy có chân đế nâng cao và của máy đứng sẽ được xác định như là chiều cao tâm trục của máy trong cùng một khung đỡ chính, theo kiểu lắp đặt chân đế nằm ngang. Khi không biết trước khung đỡ, sẽ coi bán kính của máy là chiều cao tâm trục.

4.2 Phân loại theo độ linh hoạt của giá đỡ

Độ linh hoạt của hệ thống giá đỡ theo một hướng xác định được chia thành hai lớp sau:

Giá đỡ cứng vững;

Giá đỡ mềm (đàn hồi).

Các lớp giá đỡ trên được xác định tuỳ thuộc mối liên quan giữa máy và độ linh hoạt của nền đỡ.

4.2.1 Nếu tần số tự nhiên thấp nhất của liên hợp máy và hệ thống giá đỡ theo một hướng đo xác định cao hơn ít nhất 25% so với tần số kích thích cơ bản (thường là tần số quay trục động cơ) thì hệ thống giá đỡ được xem là cứng vững theo hướng đó. Tất cả các hệ thống giá đỡ khác được xem là đàn hồi.

Chú thích: Động cơ điện có công suất vừa và lớn thường có tốc độ quay thấp và giá đỡ cứng vững.

Máy phát tuốc bin, máy nén khí trên 10MW và các tổ máy đứng thường có giá đỡ đàn hồi.

4.2.2 Trong một số trường hợp , tổ hợp giá đỡ có thể "cứng vững" theo một hướng xác định và "đàn hồi" theo một hướng khác. Rung động được đánh giá theo cách phân loại giá đỡ phù hợp với hướng đo rung động. Ví dụ: tần số tự nhiên thấp nhất theo phương thẳng đứng có thể cao hơn tần số kích thích cơ bản, trong khi tần số tự nhiên theo phương nằm ngang lại thấp hơn đáng kể. Hệ thống như vậy có thể "cứng vững" trong mặt phẳng thẳng đứng và "đàn hồi" trong mặt phẳng nằm ngang.

Chú thích: Cho phép xác định bằng thực nghiệm lớp của hệ thống giá đỡ máy nếu chưa được tính toán và xác định trước từ bản vẽ (điều 4.2.1).

5. Quy trình đo thử và điều kiện vận hành

5.1 Yêu cầu chung

5.1.1 Thiết bị đo phải có tính năng kỹ thuật phù hợp về độ lớn, tần số, chế độ đo và độ dài cáp v.v. để đo được giá trị hiệu dụng đối với các tần số rung động dải rộng, đáp ứng phẳng (đồng đều) trên toàn dải tần số ít nhất từ 10Hz đến 1000Hz, có chứng chỉ hiệu chuẩn trong thời gian hiệu lực (TCVN 6372: 1998).

5.1.2 Tránh tác động bất lợi của môi trường lên thiết bị đo như:

Sự thay đổi nhiệt độ;

Trường điện từ;

Trường âm;

Sự thay đổi của nguồn động lực;

Chiều dài của cáp đo nối với đầu đo;

Hướng đặt đầu đo.

5.1.3 Chọn vị trí đo trên bộ phận hở của máy để việc tiếp cận được dễ dàng. Điểm đo (vị trí đặt đầu đo) phải phản ánh trung thực rung động của ổ lăn, tránh mọi sự cộng hưởng hay khuyếch đại cục bộ. Vị trí và hướng đo rung động phải có độ nhạy tương thích với lực rung động của máy.

Chú thích: Đối với máy có tốc độ quay nhỏ hơn hoặc bằng 600 min-1 giới hạn dưới của dải tần số đáp ứng cân bằng phải không lớn hơn 2Hz.

Cho mục đích chuẩn đoán, thiết bị đo phải có tần số giới hạn trên lớn hơn 1000Hz.

5.1.4 Tiến hành đo định kỳ rung động của máy bằng các thiết bị đo cầm tay hoặc cố định để phát hiện sự thay đổi mất cân bằng, thay đổi tính năng ổ trượt, hay các xê dịch khỏi vị trí căn chỉnh v.v. Đối với các đối tượng quan trọng có thể sử dụng máy tính để phân tích và cảnh báo tình trạng hoạt động kém của máy.

5.1.5 Vận hành và điều chỉnh, kiểm tra để chắc chắn đối tượng thử làm việc ổn định ở nhiệt độ chuẩn theo quy định của nhà chế tạo hay ở chế độ dự kiến theo các phương pháp thử riêng biệt.

5.2 Quy trình đo

5.2.1 Chọn hai vị trí đo hướng tâm trực giao trên mỗi nắp ổ lăn hay trụ đỡ (Hình 1, 2, 3, 4 hoặc 5). Cho phép đặt các đầu đo tại bất kỳ vị trí góc nào trên gối ổ lăn hay trụ đỡ ổ lăn. Đo thêm rung động theo chiều dọc trục nếu có yêu cầu riêng biệt (điều 6.1.3). Phải ghi chép đầy đủ các giá trị đo ứng với các vị trí và hướng đo.

Chú thích: Phương thẳng đứng và phương nằm ngang được chọn đo cho các máy lắp đặt ngang. Đối với máy lắp đặt đứng hay nằm nghiêng sẽ sử dụng một trong các vị trí đo có trị số rung động lớn nhất (thường nằm theo chiều của trục đàn hồi).

5.2.2 Sử dụng đầu đo đơn trên gối đỡ ổ lăn hay trụ đỡ ổ lăn thay cho các cặp đầu đo trực giao, nếu biết trước thông tin tương thích về độ rung động của máy. Phải thận trọng khi đánh giá rung động từ đầu đo đơn tại mặt phẳng đo vì đầu đo có thể không được định hướng đúng chiều để đưa ra trị số xấp xỉ hợp lý đối với giá trị cực đại trên mặt phẳng này.

5.2.3 Lắp đặt đầu đo vào vị trí đo theo qui định của nhà chế tạo, phương pháp thử hoặc yêu cầu riêng biệt nếu có. Bật máy, chờ khoảng 15 phút để thiết bị đo hoạt động ổn định. Chọn đặt chế độ đo, đại lượng và thang đo, dải tần số đo v.v theo yêu cầu đo thử.

5.2.4 Điều chỉnh tốc độ quay hay mức tải trên máy và tiến hành đo rung động ở tất cả các chế độ thử nghiệm hoặc điều kiện máy dự kiến làm việc dài hạn. Tiến hành đo độ chuyển dịch hoặc vận tốc rung động hay tổ hợp cả hai đại lượng này tuỳ thuộc vào chuẩn cứ rung động được áp dụng. Ghi chép đầy đủ các giá trị đại lượng đo ứng với các vị trí đo, hướng đo và chế độ đo thử. Giá trị đo lớn nhất từ các điều kiện trên sẽ được xem là "chỉ số rung động khắc nghiệt".

5.2.5 Nếu rung động đo được lớn hơn chuẩn cứ chấp nhận (điều 6) và nghi ngờ có mức rung động nền vượt trội, phải xác định mức độ ảnh hưởng từ bên ngoài bằng các phép đo tiến hành khi không vận hành máy thử. Nếu rung động đo được khi máy thử không vận hành lớn hơn 25% giá trị đo khi máy thử vận hành, phải hiệu chỉnh kết quả đo để loại trừ ảnh hưởng của rung động nền.

Chú thích: Cho phép loại bỏ rung động nền bằng cách loại trừ nguồn rung động từ bên ngoài hoặc loại bỏ thành phần này từ kết quả đo bằng phép phân tích phổ thích hợp.

6. Đánh giá kết quả đo

Trong tiêu chuẩn này đưa ra hai chuẩn cứ để đánh giá "chỉ số rung động khắc nghiệt" đối với các nhóm máy khác nhau. Trong khi chuẩn cứ thứ nhất xem xét độ rung động dải tần rộng đo được thì chuẩn cứ thứ hai chỉ xem xét sự thay đổi độ lớn mà không quan tâm đến chiều tăng giảm của nó (tham khảo Phụ lục B).

6.1 Chuẩn cứ I: Độ rung động

Chuẩn cứ I liên quan đến việc xác định các vùng giới hạn độ rung động (lực động) chịu được trên ổ lăn và mức độ rung động cho phép truyền về môi trường qua kết cấu giá và nền đỡ. Độ rung động lớn nhất đo được tại mỗi ổ lăn hay giá đỡ được đánh giá theo vùng ước lượng ứng với lớp giá đỡ nhất định. Các vùng ước lượng này được thiết lập từ kinh nghiệm quốc tế.

6.1.1 Giới hạn rung động

Các vùng ước lượng dưới đây (xem Phụ lục A) được xác định nhằm đánh giá chất lượng về rung động đối với một máy cụ thể và đưa ra các hướng dẫn hành động nếu không có các quy định riêng biệt.

Vùng A: Vùng rung động của máy mới sau khi được cấp phép sử dụng;

Vùng B: Vùng rung động của máy được phép làm việc dài hạn;

Vùng C: Vùng rung động của máy không thoả mãn điều kiện vận hành dài hạn. Tuy nhiên, có thể vận hành máy trong khoảng thời gian nhất định ở tình trạng này cho đến khi có điều kiện tiến hành biện pháp khắc phục;

Vùng D: Các giá trị rung động trong vùng này được xem như đủ "khắc nghiệt" để làm hỏng máy.

Chú thích: Trị số gán cho các vùng bao, không phải là quy định về đặc trưng kỹ thuật. Cho phép khách hàng và nhà cung cấp thoả thuận về giới hạn rung động (cao hơn hay thấp hơn) đối với loại máy cụ thể, nếu có yêu cầu riêng biệt.

6.1.2 Giới hạn vùng bao ước lượng

Trị số giới hạn vùng bao cho trong các Bảng A.1, A.2, A.3, A.4 và A.5 dựa trên các giá trị vận tốc rung và độ chuyển dịch dải rộng cực đại đo được từ hai đầu đo định hướng trực giao xuyên tâm. Chọn giá trị đo lớn nhất trong mỗi mặt phẳng đo khi sử dụng các Bảng này.

Chọn các giá trị đo vận tốc rung và độ chuyển dịch cực đại so sánh với các giá trị tương ứng trong Bảng A.1, A.2, A.3, A.4 hoặc A.5, vùng "khắc nghiệt" an toàn nhất sẽ được áp dụng.

6.1.3 Rung động dọc trục

Trong thực tiễn, ít áp dụng đo rung động dọc trục đối với các ổ lăn chịu lực hướng tâm trong quá trình giám sát vận hành liên tục. Đo rung động dọc trục trước tiên được sử dụng cho mục đích chuẩn đoán hay điều tra định kì vì một số sự cố dễ được phát hiện từ rung động dọc trục. Hiện tại, chuẩn cứ rung động dọc trục cá biệt chỉ áp dụng trong trường hợp có lực dọc trục tác động lên ổ lăn, ở đó rung động tương quan với xung lực dọc trục có thể làm hỏng bề mặt đỡ tải theo chiều dọc trục. Các chuẩn cứ trong bảng A.1, A.2, A.3, A.4 và A.5 áp dụng cho rung động hướng tâm trên tất cả các loại ổ lăn và rung động dọc trục trên ổ lăn chịu lực dọc trục.

6.1.4 Rung động của bơm

Các chuẩn cứ đánh giá rung động trong Bảng A.4 và A.5 áp dụng cho bơm vận hành ở chế độ lưu lượng danh định. Các trị số rung động cao có thể xuất hiện ở các điều kiện vận hành khác chế độ danh định do sự thay đổi tổn thất trong dòng chảy của hệ thống. Phải tuân thủ quy định của nhà chế tạo đối với chế độ vận hành khác với chế độ danh định để tránh hỏng hóc hoặc thúc đẩy lão hoá bơm trong thời kì khai thác sử dụng. Các trị số rung động cảnh báo và ngắt an toàn đều được điều chỉnh trên cơ sở kinh nghiệm, nếu áp dụng.

Chú thích: Do có kết cấu phù hợp, một số bơm đặc biệt có thể có trị số rung động cho phép cao hơn các trị số trong bảng A.4 và A.5.

Khi lắp đặt bơm phải đặc biệt chú ý để tránh cộng hưởng trong hệ thống đường ống và nền đối với tần số kích thích cơ bản (ví dụ: một hoặc hai lần tần số làm việc hoặc tần số cắt của bánh quay), vì tần số cộng hưởng có thể gây nên các rung động quá mức.

6.2 Chuẩn cứ II: Sự thay đổi độ rung động

6.2.1 Chuẩn cứ II đưa ra đánh giá về sự thay đổi độ rung động dải tần rộng, xuất hiện ở điều kiện vận hành trạng thái xác lập so với giá trị chuẩn được thiết lập trước đó. Sự xuất hiện các thay đổi đáng kể về độ rung động dải tần rộng, đòi hỏi một số đánh giá mà vùng C của chuẩn cứ I không đáp ứng được. Những thay đổi như vậy có thể xảy ra đột ngột hoặc tăng dần theo thời gian, qua đó có thể chỉ ra kịp thời trước khi xảy ra sự cố hỏng hóc hay một số biểu hiện không bình thường khác.

Chú thích: Điều kiện vận hành ở trạng thái xác lập có thể bao gồm các thay đổi nhỏ về điều kiện vận hành hay công suất máy.

6.2.2 Khi áp dụng chuẩn cứ II, các phép đo rung động đem so sánh phải được đọc tại cùng vị trí đo (đầu đo), cùng hướng và cùng một điều kiện vận hành. Các thay đổi rõ rệt về độ rung động (không quan tâm đến giá trị rung động tuyệt đối) cần được nghiên cứu để tránh các tình huống nguy hiểm. Khi độ rung động tăng hoặc giảm vượt quá 25% giá trị trên của vùng B (xác định trong Bảng A.1, A.2, A.3, A.4 và A.5), các thay đổi cần được quan tâm, đặc biệt nếu chúng xuất hiện bất thường. Khi đó, cần tiến hành nghiên cứu, chuẩn đoán để phát hiện nguyên nhân của sự thay đổi và xác định các hành động thích hợp tiếp theo.

Chú thích: Trị số 25% được đưa ra như một gợi ý về sự thay đổi đáng kể của độ rung động, song cũng có thể sử dụng các giá trị khác dựa trên kinh nghiệm đối với các loại máy đặc biệt. Ví dụ: có thể cho phép các thay đổi lớn hơn đối với một số kiểu bơm.

6.3 Giới hạn vận hành

Trong thực tiễn, cần thiết lập các giới hạn rung động cho chế độ vận hành dài hạn. Các giới hạn này có dạng cảnh báo và ngắt an toàn. Các giới hạn vận hành khác nhau, phản ánh khác nhau lên tải động và sự cứng vững của giá đỡ máy, cần được xác định đối với các vị trí đo và hướng đo khác nhau.

6.3.1 Đặt giá trị cảnh báo

Có thể thay đổi theo nhu cầu, tăng hoặc giảm giá trị cảnh báo đối với các máy khác nhau. Các trị số được chọn đặt, nhìn chung tuỳ thuộc giá trị đường cơ sở và được xác định theo kinh nghiệm đối với vị trí hay hướng đo cho loại máy riêng biệt.

Chú thích: Trị số cảnh báo được khuyến cáo chọn đặt 25% cao hơn đường cơ sở của giá trị giới hạn trên đối với vùng B. Nếu đường cơ sở thấp, trị số cảnh báo có thể đặt thấp hơn vùng C.

Đối với máy mới chưa có đường cơ sở, chọn đặt chế độ cảnh báo ban đầu trên cơ sở kinh nghiệm từ các máy tương tự hoặc liên quan, phù hợp với các giá trị chấp nhận đã thoả thuận. Sau một thời gian vận hành, giá trị "đường cơ sở trạng thái xác lập" cần được thiết lập và điều chỉnh lại theo giá trị cảnh báo tương ứng.

6.3.2 Đặt giá trị ngắt an toàn

Giá trị ngắt an toàn thường phụ thuộc vào mức độ tích hợp cơ khí của máy và phụ thuộc vào mỗi đặc điểm thiết kế riêng biệt đưa vào để máy có thể chịu đựng được các lực động bất thường. Các trị số ngắt an toàn được áp dụng như nhau cho tất cả các máy có thiết kế giống nhau và không liên quan đến giá trị đường cơ sở trạng thái xác lập dùng để đặt cảnh báo.

Nhìn chung, các giá trị cảnh báo có thể khác nhau đối với các máy có thiết kế khác nhau, do vậy không thể đưa ra chỉ dẫn cụ thể về các giá trị ngắt an toàn tuyệt đối. Thông thường, giá trị ngắt an toàn nằm trong vùng C và D, song các giá trị ngắt an toàn được khuyến cáo không vượt quá 1,25 lần giới hạn trên của vùng C.

6.4 Quy trình/chuẩn cứ bổ sung

Các phép đo và ước lượng rung động máy trong tiêu chuẩn này có thể được bổ sung bởi các phép đo rung động của trục khi có nhu cầu và sử dụng các chuẩn cứ tương thích. Cần thiết phải phân biệt rằng không có mối quan hệ đơn giản giữa rung động gối đỡ ổ lăn với rung động của trục hoặc ngược lại. Sự khác biệt giữa các phép đo rung động tuyệt đối của trục và các phép đo rung động tương đối của trục liên quan đến rung động gối đỡ ổ lăn có thể khác nhau do sự khác biệt về góc pha. Khi áp dụng các chuẩn cứ trong tiêu chuẩn này và từ các tiêu chuẩn thích hợp khác để đánh giá độ rung động của máy phải tiến hành đo độc lập rung động của trục và gối đỡ ổ lăn. Nếu áp dụng các chuẩn cứ khác nhau sẽ dẫn đến các kết quả đánh giá khác nhau về "rung động khắc nghiệt". Khi đó vùng có "giới hạn khắc nghiệt" an toàn hơn sẽ được xem xét áp dụng.

6.5 Đánh giá trên cơ sở thông tin vectơ rung động

Trong tiêu chuẩn này chỉ xem xét đánh giá rung động dải tần rộng mà không xét tới các thành phần tần số hay pha. Do vậy, trong nhiều trường hợp sẽ phù hợp với phép thử nghiệm nghiệm thu và cho mục đích giám sát vận hành. Tuy nhiên, cho mục đích giám sát điều kiện vận hành dài hạn, sử dụng thông tin vectơ rung động là đặc biệt bổ ích để phát hiện và xác định các thay đổi trạng thái động học của máy. Không thể phát hiện được các thay đổi này nếu chỉ sử dụng các phép đo rung động dải tần rộng.

Chú thích: Tần số và pha liên quan đến thông tin rung động ngày càng được sử dụng rộng rãi cho mục đích giám sát và chuẩn đoán. Tuy nhiên, đặc tính kĩ thuật của chuẩn cứ trên không phải là đối tượng của tiêu chuẩn này (tham khảo Phụ lục B).

7. Báo cáo kết quả

Biên bản thử nghiệm phải chứa các thông tin sau (tham khảo Phụ lục C):

Tên và địa chỉ của người/ tổ chức thực hiện đo thử nghiệm;

Số nhận dạng của biên bản thử nghiệm;

Tên và địa chỉ của người/ tổ chức yêu cầu thử nghiệm;

Điều kiện thử nghiệm như: Thời gian, địa điểm, môi trường thử nghiệm, phương pháp thử nghiệm, sơ đồ bố trí đầu đo, báo cáo các hạng mục đo thử nghiệm v.v.

Công bố số liệu đo phản ánh tình trạng của máy thử;

Kết luận về sự phù hợp của mức độ rung động xác định được với các yêu cầu của tiêu chuẩn này./.

Phụ lục A

(Quy định)

Giới hạn vùng bao ước lượng

Thực tế cho thấy vận tốc rung phản ánh khá đầy đủ các giá trị vùng bao rung động của nhiều kiểu máy với tốc độ quay khác nhau. Bởi vậy, đại lượng đánh giá cơ bản được chọn là giá trị hiệu dụng của vận tốc rung dải tần rộng.

Chú thích: Trong nhiều trường hợp, người ta chấp nhận đo rung động bằng các thiết bị đo có chia độ để đọc giá trị đỉnh thay vì giá trị rung động hiệu dụng.

Nếu hình dáng sóng rung động về cơ bản là sóng sin, quan hệ đơn giản tồn tại giữa giá trị đỉnh và giá trị hiệu dụng. Các vùng bao trong các bảng có thể được biểu diễn bởi các giá trị "từ không đến đỉnh" bằng cách nhân với hệ số hoặc bởi các giá trị "đỉnh đến đỉnh" bằng cách nhân với hệ số 2. Ví dụ: chia các giá trị rung động "từ không đến đỉnh" đo được cho, và nhận được chuẩn cứ hiệu dụng trong các Bảng A.1, A.2, A.3, A.4 và A.5.

Đối với nhiều máy, rung động vượt trội thường xuất hiện tại tần số trục quay động cơ. Còn máy bơm - đôi khi tại tần số cắt của cánh bơm. Khi đo giá trị rung động "đỉnh" thay vì các giá trị hiệu dụng, có thể thiết lập được các Bảng tương đương A.1, A.2, A.3, A.4 và A.5. Nhân trị số vùng bao trong các bảng đã cho với hệ số để tạo ra các bảng tương đương để đánh giá rung động khắc nghiệt "đỉnh" đối với trường hợp chỉ có một tần số.

Như đã biết, nếu chỉ xem xét giá trị vận tốc rung riêng rẽ mà không quan tâm đến tần số có thể dẫn đến độ chuyển dịch lớn không chấp nhận được. Ví dụ: trường hợp đối với máy có tốc độ quay thấp khi thành phần rung động chủ đạo là một lần trên một vòng. Tương tự, chuẩn số vận tốc không đổi đối với máy có tốc độ quay cao, hoặc có năng lượng rung động đủ lớn trong dải tần số cao có thể dẫn đến trị số gia tốc cao. Một cách lý tưởng, chuẩn cứ đánh giá chấp nhận cần phải dựa trên độ chuyển dịch, vận tốc và gia tốc rung động tuỳ thuộc vào dải tốc độ vận hành và kiểu máy. Tuy nhiên, hiện nay các giá trị vùng bao rung động chỉ được đưa ra dưới dạng vận tốc và độ chuyển dịch, trình bày trong Bảng A.1, A.2, A.3, A.4 và A.5 cho năm nhóm máy tương ứng (ISO 10816 - 1: 1995 và ISO 10816 - 3: 2000).

Các giới hạn áp dụng cho giá trị hiệu dụng dải tần rộng đối với vận tốc rung động và độ chuyển dịch ở dải tần số là từ 10Hz đến 1000Hz và đối với máy có tốc độ thấp hơn 600 min-1 là từ 2Hz đến 1000Hz. Trong hầu hết các trường hợp, chỉ cần đo mỗi vận tốc rung động là đủ. Nếu phổ rung động được xem xét chứa các thành phần tần số thấp, khi đánh giá cần phải dựa trên các phép đo dải tần rộng đối với vận tốc rung động và độ chuyển dịch.

Máy thuộc năm nhóm trên có thể được lắp đặt trên giá đỡ cứng vững hay giá đỡ đàn hồi (hướng dẫn phân loại giá đỡ trình bày trong điều 4). Giá trị và giới hạn bốn vùng ước lượng khác nhau cho trong các Bảng A.1, A.2, A.3, A.4 và A.5.

Bảng A.1 - Phân vùng ước lượng rung động khắc nghiệt đối với máy nhóm 1:

Tổ hợp động cơ - máy công tác có công suất đến 15kW, máy điện với chiều cao

tâm trục H nhỏ hơn 160mm

Vùng bao

Vận tốc rung động (hiệu dụng), mm/s

A

0,28

0,45

0,71

B

1,12

1,8

C

2,8

4,5

D

7,1

11,2

18

28

45

Bảng A.2 - Phân vùng ước lượng rung động khắc nghiệt đối với máy nhóm 2:

Máy có công suất trên 15kW đến và bằng 300kW, máy điện có chiều cao

tâm trục 160mm < H < 315mm

Lớp giá đỡ

Vùng bao

Độ chuyển dịch (hiệu dụng), m m

Vận tốc (hiệu dụng), mm/s

Cứng vững

A/B

B/C

C/D

22

45

71

1,4

2,8

4,5

Đàn hồi

A/B

B/C

C/D

37

71

113

2,3

4,5

7,1

Bảng A.3 - Phân vùng ước lượng rung động khắc nghiệt đối với máy nhóm 3:

Máy có công suất trên 300kW đến 50MW; máy điện với

chiều cao tâm trục H lớn hơn 315mm

Lớp giá đỡ

Vùng bao

Độ chuyển dịch (hiệu dụng), m m

Vận tốc (hiệu dụng), mm/s

Cứng vững

A/B

B/C

C/D

29

57

90

2,3

4,5

7,1

Đàn hồi

A/B

B/C

C/D

45

90

140

3,5

7,1

11,0

Bảng A.4 - Phân vùng ước lượng rung động khắc nghiệt đối với máy nhóm 4:

Bơm nhiều tầng và máy động lực riêng rẽ (ly tâm, hỗn lưu hay hướng trục)

công suất trên 15kW

Lớp giá đỡ

Vùng bao

Độ chuyển dịch (hiệu dụng), m m

Vận tốc (hiệu dụng), mm/s

Cứng vững

A/B

B/C

C/D

18

36

56

2,3

4,5

7,1

Đàn hồi

A/B

B/C

C/D

28

56

90

3,5

7,1

11,0

Bảng A.5 - Phân vùng ước lượng rung động khắc nghiệt đối với máy nhóm 5:

Bơm nhiều tầng và máy động lực liên hợp (ly tâm, hỗn lưu hay hướng trục)

công suất trên 15kW

Lớp giá đỡ

Vùng bao

Độ chuyển dịch (hiệu dụng), m m

Vận tốc (hiệu dụng), mm/s

Cứng vững

A/B

B/C

C/D

11

22

36

1,4

2,8

4,5

Đàn hồi

A/B

B/C

C/D

18

36

56

2,3

4,5

7,1

Chú thích:

Trị số cho trong các Bảng từ A.1 đến A.5 không những áp dụng cho các phép đo rung động hướng tâm trên ổ lăn, bệ đỡ ổ lăn hoặc gối đỡ ổ lăn mà cho cả rung động dọc trục trên các ổ lăn chịu lực ở điều kiện vận hành trạng thái xác lập với tốc độ quay danh định hay trong vùng cho trước. Không áp dụng khi máy làm việc ở chế độ quá tải nhất thời.

Có thể cho phép các trị số khác cao hơn đối với các máy đặc biệt hay giá đỡ và điều kiện vận hành đặc thù. Tất cả các trường hợp này là đối tượng thoả thuận giữa nhà chế tạo và khách hàng.

Hiện nay, trong thực tiễn thường không giám sát trị số gia tốc rung của các máy này.

Đối với bơm cánh cưỡng bức đặc biệt chống mắc cỏ rác... hay chế độ vận hành tương tự, thông thường có thể có độ rung động cao hơn (ví dụ đến 3mm/s đối với bơm một tầng)./.

Phụ lục B

(tham khảo)

PHÂN TÍCH SỰ THAY ĐỔI VECTƠ RUNG ĐỘNG

B.1 Mở đầu

Chuẩn cứ đánh giá được xác định thông qua trị số rung động dải tần rộng khi xuất hiện bất cứ sự thay đổi nào về rung động xung quanh các giá trị xác lập. Chuẩn cứ này có hạn chế, vì một số thay đổi chỉ có thể nhận dạng được bằng phân tích vectơ riêng rẽ các thành phần tần số. Sự phát triển của kĩ thuật trên cho các mục đích khác nhau ngoài các thành phần rung động đồng bộ cũng mới đang bắt đầu và chưa thể xem xét trong tiêu chuẩn này.

B.2 Khái quát chung

Tín hiệu rung động dải tần rộng xác lập đo được trên máy về bản chất là giá trị phức hợp và hợp thành từ các thành phần tần số khác nhau. Mỗi thành phần tần số trong đó được xác định bởi tần số, biên độ và pha liên quan đến một số dữ liệu đã biết trước. Thông thường các thiết bị giám sát rung động chỉ đo độ lớn của toàn dải tín hiệu phức hợp mà không nhận biết sự khác nhau của mỗi tần số thành phần. Tuy nhiên, thiết bị chuẩn đoán hiện đại có khả năng phân tích tín hiệu phức hợp như biên độ và nhận dạng pha của mỗi thành phần tần số. Thông tin này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với kĩ sư rung động, cho phép chuẩn đoán các nguyên nhân và các động thái rung động không bình thường.

Các thay đổi trong thành phần tần số riêng rẽ, có thể khá lớn, nhưng chưa được phản ánh đủ trong phép đo rung động dải tần rộng và do vậy chuẩn cứ dựa trên sự thay đổi độ rung động dải tần rộng đòi hỏi phải có các phép đo pha bổ sung.

B.3 Bản chất của sự thay đổi vectơ rung động

Hình B.1 là biểu đồ cực dùng để chỉ hình dáng vectơ về biên độ và pha của một trong các thành phần tần số của tín hiệu rung động phức hợp.

Vectơ mô phỏng điều kiện trạng thái xác lập, ví dụ: ở đó độ rung động hiệu dụng là 3mm/s với góc pha 40O. Vectơ mô phỏng điều kiện rung động trạng thái xác lập sau một số thay đổi xuất hiện đối với máy, ví dụ: độ rung động hiệu dụng lúc này là 2,5mm/s với góc pha 180O. Mặc dù độ rung động hiệu dụng đã giảm 0,5mm/s (từ 3,0mm/s xuống 2,5mm/s), sự thay đổi rung động thực tế được thể hiện bởi vectơ có độ lớn hiệu dụng là 5,2 mm/s, lớn hơn mười lần so với chỉ số suy giảm độ rung động riêng rẽ.

B.4 Giám sát sự thay đổi vectơ rung động

Ví dụ đưa ra trong điều B.3 minh họa tầm quan trọng của việc nhận dạng sự thay đổi vectơ tín hiệu rung động. Tuy nhiên, cần thiết phải nhấn mạnh rằng tín hiệu rung động dải tần rộng, nhìn chung được hợp thành từ nhiều tần số thành phần riêng rẽ, mỗi tần số có thể ghi nhận sự thay đổi vectơ. Hơn nữa, sự thay đổi không thể chấp nhận được đối với một thành phần tần số riêng rẽ lại có thể nằm trong các giới hạn có thể chấp nhận đối với thành phần khác.

Vectơ trạng thái xác lập ban đầu = 3mm/s (giá trị hiệu dụng), a = 40O

Vectơ trạng thái xác lập sau thay đổi = 2,5mm/s(giá trị hiệu dụng), a = 180O

Thay đổi về độ rung động = 0,5mm/s (giá trị hiệu dụng)

Vectơ thay đổi = 5,2mm/s (giá trị hiệu dụng).

Do vậy, hiện tại không thể xác định điều kiện chuẩn cho sự thay đổi vectơ trong các thành phần tần số riêng rẽ tương thích với các luận điểm trong tiêu chuẩn này, mà trước tiên chỉ áp dụng cho mục đích giám sát vận hành chuẩn về rung động dải tần rộng bởi các chuyên gia "không rung động"./.

Phụ lục C

(tham khảo)

Tên Cơ sở thực hiện đo thử nghiệm

...............................................

Địa chỉ:..................................

Tel..................Fax..................

Mẫu Biên bản Đo thử nghiệm

Số..............

1. Khách hàng:

Tên: ........................................................................................

Địa chỉ: ...................................................................................

Điện thoại:................................ Fax: ......................................

2. Đối tượng đo thử nghiệm:

2.1. Tên/mã hiệu: ........................ Kiểu: ............... Nơi sản xuất: ................ Năm: ...............

2.2. Đặc trưng kỹ thuật chính:

Công suất định mức: ............................. kW/ kVA / kVar

Tốc độ quay định mức: ......................... min-1

Nhóm máy: ........................................

Kết cấu giá đỡ: ...................................

Điều kiện lắp đặt: ...............................

Các thông số khác: ............................................................................................

2.3. Tiêu chuẩn/Phương pháp áp dụng:..................................................

3. Chế độ đo thử nghiệm

trong nhà ă ngoài trời ă

4. Điều kiện đo thử nghiệm

4.1. Địa điểm :.....................................................................................

4.2. Thời gian : Từ ...................................đến......................................

4.3. Môi trường : Nhiệt độ........0C, Độ ẩm ..........%RH, áp suất khí quyển ...…......Pa

4.4. Điều kiện vận hành thử nghiệm:....................................................

4.5. Sơ đồ các vị trí đo

5. Phương tiện đo thử nghiệm

Số TT

Tên/Kí mã hiệu thiết bị

Dải đo

Sai số/ Độ KĐBĐ

Nơi chế tạo

Ngày hết hạn hiệu chuẩn

Độ lớn, *

Tần số, Hz

Chú thích: - "*" đối với các đại lượng đo gia tốc, vận tốc rung động hay độ chuyển dịch, thứ nguyên tương ứng là m/s2, mm/s hoặc m m p-p.

6 .Kết quả đo thử nghiệm

6.1 Bảng số liệu đo thử nghiệm

Vị trí đo thử

Hướng đo

Kết quả đo rung động

Sai số / độ không đảm bảo đo, %

Dải tần số, Hz

Độ chuyển dịch, m m

Vận tốc, mm/s

Dải tần số, Hz

Độ chuyển dịch, m m

Vận tốc, mm/s

1

1

2

3

....

2

1

2

3

....

. . .

. . .

Chú thích: Chỉ rõ chế độ và dải tần số đo theo yêu cầu đo thử.

6.2 Ghi chú:.............................................................................................................

................................................................................................................................................

7. Người đo thử nghiệm và tính toán kết quả:.................

8. Kết luận/nhận xét: ..........................................................................................................

................................................................................................................................................